生产者消费者问题c语言

生产者消费者问题是一个经典的并发问题，涉及两个或多个线程之间的协作和同步。生产者负责生产数据并将其放入缓冲区，消费者则从缓冲区中获取数据并进行处理。生产者和消费者必须在缓冲区上进行同步，以避免竞争条件和死锁。

下面是一个使用C语言实现的生产者消费者问题的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE];
int count = 0;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void *producer(void *arg)
{
    int item;
    while (1) {
        item = rand() % 100; // 生成一个随机数
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == BUFFER_SIZE) {
            pthread_cond_wait(&empty, &mutex);
        }
        buffer[count++] = item;
        printf("Producer produced item %d\n", item);
        pthread_cond_signal(&full);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *consumer(void *arg)
{
    int item;
    while (1) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == 0) {
            pthread_cond_wait(&full, &mutex);
        }
        item = buffer[--count];
        printf("Consumer consumed item %d\n", item);
        pthread_cond_signal(&empty);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
    pthread_t tid1, tid2;
    srand(time(NULL));
    pthread_create(&tid1, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, consumer, NULL);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    return 0;
}

在这个示例中，我们使用了一个整型数组作为缓冲区，其大小为10。在主函数中，我们创建了两个线程，一个用于生产数据，另一个用于消费数据。生产者和消费者共同使用了一个互斥锁（mutex），以保证缓冲区的访问是互斥的。生产者使用了一个条件变量（full）来等待缓冲区不满，消费者使用了另一个条件变量（empty）来等待缓冲区不空。当生产者向缓冲区中放入一个数据时，它会发送一个full信号，通知消费者缓冲区中有数据可用。当消费者从缓冲区中取出一个数据时，它会发送一个empty信号，通知生产者缓冲区中有空间可用。

在生产者和消费者的代码中，我们使用了while循环来检查条件是否满足。如果条件不满足，线程会调用pthread_cond_wait函数来等待条件变量。当条件满足时，线程会被唤醒，并继续执行。注意，在等待条件变量之前，线程必须先获得互斥锁，以避免竞争条件。在发送信号之前，线程必须先释放互斥锁，以允许其他线程访问共享资源。